船舶在建造过程中焊接变形的形成及控制

在船舶建造过程中,大量构件的焊接变形不利于船体分段建造精度的控制,从而影响船舶建造的质量.通过分析船体构件焊接变形产生的原因及影响因素,并考虑船舶构件建造过程中各阶段的特点,总结出船舶建造不同阶段减小船舶变形的结构设计措施和建造工艺措施,从而达到满足船舶强度及使用性的要求.     

双层立管在船舶撞击作用下结构行为分析

以船舶与立管碰撞为研究对象,采用三维有限元模拟碰撞过程,显式动力求解分析双层立管在侧向碰撞作用下的结构行为,得到碰撞过程中撞击力、结构响应、损伤变形等一般性规律,计算分析了边界约束条件、撞击质量、撞击速度、立管内压以及轴向预拉力参数的影响.结果表明,边界条件对于结构的固有频率、撞击力、结构损伤变形影响较大;撞击质量及速度是决定撞击力及变形的最主要的因素;内压的存在使得最大撞击力变小以及立管局部变形变小;在一定范围内的轴拉力越大,碰撞引起最大撞击力越大,整体变形反而变小.     

核电用Q345B厚板多层多道焊动态角变形研究

为了获得核电用厚板多层多道焊的角变形动态过程,通过试验测试和有限元分析相结合的方法研究了40 mm厚Q345B钢板角变形过程.基于ANSYS有限元分析软件,开发了考虑移动热源、材料非线性和几何非线性的热弹塑性有限元计算方法.同时,采用位移传感器间接测试了焊接角变形过程.研究结果表明:Q345B厚板多层多道焊角变形动态过程可分为变形阶段和稳定阶段.单个焊道引起的角变形增加量呈先增大后减小的趋势.此外,综合考虑热输入与板厚叠加作用的热输入理论(Q/h~2)可以解释厚板多层多道焊角变形动态过程.     

基于支持向量回归的焊接变形预测系统开发研究

焊接变形的影响因素较多,预测焊接变形是一个耗时、复杂的过程.为了解决这个问题,采用支持向量回归方法建立焊接变形预测模型,使用Delphi语言作为开发工具,借助SQL Server数据库技术和MATLAB工具箱,开发基于支持向量回归的焊接变形预测系统.实际运行表明,该系统能够实现焊接变形的快捷预测和管理.     

基于数学建模的船体变形角研究

船舶在航行过程中并不能将其看成是一个刚体,船体会受到光照、风浪流等因素的影响,产生不同程度上的变形。本文根据影响船体变形因素的性质不同,将船体产生的变形角分为静态变形角和动态变形角。然后通过Matlab进行仿真,在仿真过程中利用卡尔曼滤波法进行船体动态变形角的估计,实验结果表明本文算法能够精准地估计出船体的动态变形角。     

剪切闸板防喷器剪切钻杆断口几何形状研究

钻杆断口几何形状是反映剪切过程与剪切效果的重要因素,严重影响着闸板防喷器的作业效率与循环利用.为得到符合实际的钻杆断口几何形状模型,本文以塑性变形理论为基础,结合钻杆在剪切闸板剪切过程中的变形情况,假定钻杆在剪切时的变形过程为八塑性铰结构,继而得到整个断口几何形状的模态解,同时使用ABAQUS有限元软件模拟钻杆剪切过程,并针对4FZ剪切闸板设计剪切实验.结果表明,断口形状均近似为菱边带有小幅凹陷的菱形,与模态解所求一致.经过对模态解的分析,在保证剪切闸板基本剪切结构不变,钻杆受力情况不变的条件下,当剪切闸板V型角取85.24°,闸板倒角取13.83°时,钻杆断口变形量最小.     

软土地基沉降的动态实时预测研究

软土地基沉降是受多因素影响的多维非线性系统,各因素的多样性、复杂性和不确定性对系统的影响表现为地基的沉降变形.本研究以灰色模型和BAYES动态模型为基础,建立预测地基土实时变形的动态模型,分别对趋势项和动态项进行预测.以该模型预测某软土地基工程的地基沉降变形,并与实际监测的沉降变形数据进行对比分析,证明该模型对地基工程...     

船舶修造中焊接变形的控制与矫正措施

在船舶的建造与维修中常常发生焊接变形的情况,对船舶的质量以及运行造成了安全隐患,并使相应的成本费用提高,对于我国航运事业来说形成了制约与阻碍。在船舶焊接施工过程中,导致其焊接变形的因素众多,必须深入地进行分析研究。文章介绍了船舶修造焊接过程中的变形情况,提出了对变形情况进行的矫正方法与应对措施。     

深基坑桩锚支护结构变形探讨

通过分析基坑桩锚支护变形机理及其影响因素,讨论了支护桩刚度及锚杆预应力对深基坑桩锚支护变形的影响,并根据实际经验确定控制深基坑桩锚支护变形的有效方法.     

近海工程钢板桩围堰受力及变形分析

基于近海工程背景,研究钢板桩围堰在施工过程中的受力及变形情况,使用有限元数值模拟方法对各个施工工况进行模拟计算,分析围堰及周边土体的变形与应力变化情况、钢板桩围堰及内支撑结构在施工过程中的变形与内力情况,通过理论及现场施工工况的综合分析,得到影响钢板桩围堰、内支撑结构及周边土体的施工因素,如：施工过程中的降水引发的土体自重应力变化,从而导致变形过大及应力集中的不良现象;以及内支撑的建立起到了良好的变形控制等现象。结合具体的施工工况为同类工程提供参考。     

8500 PCTC薄甲板分段制造工艺设计

针对滚装船薄甲板结构在建造过程中易产生变形、影响建造质量的问题,根据分段结构特点,分析产生变形原因和影响因素,采取精度全过程控制方法,提出建造过程各工序工位的控制要点和具体措施,重点分析分段装焊工艺和火工矫正方法,尤其是钢杯焊接设备、多头火工背烧机等新工装工法的研发和应用,为控制薄板结构变形提供保障。     

载人深潜器观察窗的力学性能

载人球是深海载人潜水器最为关键的部件.在设计过程中,要准确了解观察窗在使用工况下的蠕变变形过程和强度变化过程,据此开展窗座设计.否则可能出现观察窗挤出窗座或者在蠕变过程中变形不协调使得密封失效,或者载人球整体抗压能力的降低.文章通过计算分析和试验两种手段,对深海观察窗的强度、蠕变、边界条件的影响进行了研究.观察窗与窗座之间的相对位移,文中认为由两部分构成:一部分是观察窗玻璃随时间的蠕变变形,另一部分为观察窗与窗座在海水压力作用下发生的挤压变形.文中采用有限元方法进行接触分析,了解在不同边界摩擦系数下,观察窗因海水压力产生的挤压变形.从加工出来的观察窗产品中,任意抽取了两套侧观察窗和两套主观察窗进行试验研究.对理论计算与试验结果进行了对比分析,相关结果可供工程设计参考.     

水火弯板变形中的面内扭曲及收缩变形

给出了水火弯板变形中的面内扭曲、沿板宽方向变化的横向收缩及沿板长方向变化的纵向收缩的描述函数.实验测量及有限元计算结果揭示了水火弯板变形中存在的、为一般研究所忽略的面内扭曲变形及纵向收缩变形,指出横向收缩变形也沿板长方向变化.大量有限元计算结果表明,各种影响因素下的扭曲变形及收缩变形都可以用函数描述.通过计算结果的回归分析,得到了这些函数.     

复合材料上层建筑分段吊装方案力学仿真分析

采用有限元法对复合材料上层建筑分段吊装过程进行力学分析并提出合理的吊装方案以控制吊装过程中的变形和应力.考虑到复合材料上层建筑的特点,建立钢骨架和复合材料壳板组成的有限元模型,分析不同起吊约束对上层建筑变形的影响;选取偏于保守的约束条件,进行加载求解.通过计算,对分段结构进行合理加强,确保上层建筑在吊装过程中不发生过大的变形和应力.结合工艺要求,提出4种吊装方案,计算每种吊装方案下上层建筑分段的强度与刚度特性,优选出较为合理的吊装方案.在此基础上还将上层建筑简化为钢骨架模型,分析钢骨架的变形和应力,进一步验证吊装方的合理性,并校核连接钢骨架和复合材料板格的螺栓强度,结合工程实际给出了最优的吊装方案.     

船体分段焊接变形仿真

船体分段在焊接过程中产生的焊接变形会使船体结构强度降低,然而精确预测和控制焊接变形是个难题.文章提供了准确预测焊接变形的固有应变等效载荷法.这种方法运用有限元法结合固有应变理论以及实验结果对焊接变形进行分析:引入简化的弹-塑性分析杆-弹簧模型,通过分析得到固有应变受焊接区域约束度及最高温度分布情况的影响;将固有应变转化为等效载荷,应用弹性有限元分析求得整个结构的焊接变形.计算结果与LEECH计算及实验结果吻合较好.     

焊接变形原因、控制及矫正方法

为有效控制钢结构焊件的不均匀膨胀和收缩而造成的焊接变形,就焊接变形的主要影响因素进行分析,提出相应的控制及矫正措施.采用火焰矫正法对大型钢构件进行矫正,在材质为低碳钢情况下控制高、中、低温矫正的温度和介质.对不同变形的部位使用相应的施工方法.     

特大桥塔桩施工期的位移观测

主要介绍高塔柱在施工过程中位移变形观测的意义、目的、方法,选取特定施工段进行位移量的测定,并对相应的变形量进行分析。找出塔柱在外界因素影响下的一般变化规律,并在施工放样时采取措施加以避免和修正。     

剪切水流作用下油滴的变形及运动研究

通过实验测试及受力模型的分析,研究粘附于固体壁面上的油滴在剪切水流作用下的变形及运动规律.实验中用相机记录油滴变形及爬行过程,图像后处理得到描述油滴变形及位移的主要参数,采用受力平衡模型分析油滴在剪切水流下的受力机理.研究表明所建立的受力模型具有较好的相关性,能够对实验体系下油滴变形及初始运动时的受力状况进行合理的描述.     

深水高桩码头不同驳岸结构的变形特征分析

离岸深水港后方陆域连接需要进行高填土,驳岸可采用斜顶桩结构.驳岸采用非线性平面有限元方法,分析高填土施工过程中3种不同斜顶桩驳岸结构受力变形特性,研究高填土作用下结构与土的相互作用.通过对承台侧向位移变化过程和桩身轴力的分析,比较不同斜顶桩驳岸结构的特点.计算结果表明,结构受力变形特性随施工过程而变化,不同斜项桩结构的变形特性不同,板桩、支撑桩的受力特性与结构形式有关.研究结果可为深水港的结构选型和设计提供参考.     

箱型沉管抗裂混凝土的配合比优化设计

箱型沉管结构复杂、体形庞大,混凝土在硬化过程中受到水化热、收缩、沉降等多重因素的影响导致变形,而变形又受到各种约束的作用产生拉应力.当产生的拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土就会开裂.箱型沉管混凝土控裂是施工中的难题之一.从影响混凝土开裂的几大因素出发,对混凝土材料本体组分进行优化设计,辅以一定的功能阻裂材料,为工程提供了抗裂性能良好的混凝土配合比.